Радиоэлектронный модуль со сменными платами Советский патент 1984 года по МПК H05K7/20 H05K7/00 

Изобретение- относится к радиоэлектронике, а более конкретно к устройству охлаждаемых жидкостью модулей, содержащих сменные теплонагруженные платы. Известны конструкции радиоэлектронных модулей, охлаждаемых жидкостью, которая протекает внутри теплообменника, представляющего собой замкнутую камеру, выполненную из эластичного теплопроводного материала, к боковым поверхностям которой прижимаются тепловыделяющие элементы.. Эффективность -отвода тепла в таких конструкциях определяется качеством теплового контакта между стенкой теплообменной камеры и тепло нагруженными платами l . Конструкции теплообменные каме ры выполнены из теплопроводного эластичного материала (теплопроводной резины). Надежный тепловой контакт между стенками топлообменной камеры и охлаждаемыми элементами осу ществляется за счет избыточного давления хладагента внутри теплообменной камеры при работающей системе. Недостатком конструкций является невозможность замены охлаждаемых эле ментов при работающей системе (при наличии избыточного давления внутри теплообменной камеры) из-за низкой механической прочности материала сте нок. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, в котором радио электронный модуль содержит замкнутую плоскую теплообменную камеру, к которой с двух сторон с помощью винтов прижимаются теплонагруженные пла ты. Стенки теплообменной камеры, кон тактирующие с платами, выполнены гиб кими из тонкого теплопроводного мате риала, что обеспечивает хороший тепловой контакт между стенками камеры и платами при наличии избыточного да ления хладагента внутри теплообменной камеры 2j . Недостатком известной конструкции является невозможность замены вышедших из строя теплонагруженных плат при наличии избыточного давления внутри теплообменной камеры. Это вызывается тем, что поверхность теплообмена со стороны хладагента в указанной конструкции является неразвитой, плоской, поэтому для обеспечения высоких значений коэ 1зфицнента теплоотдачи к хладагенту требуются значительные скорости прокачки (боль шие расходы хладагента), при этом создается значительное избыточное давление в камере. При отсоединении плат возможно разрушение тонкой стенки теплообменной камеры за счет внутреннего избыточного давления. Цель изобретения - повьшение эффективности охлаждения и ремонтопригодности. Поставленная цель достигается тем, что в радиоэлектронном модуле со сменными платами, содержащем теплонагруженные платы, между которыми установлены теплообменные каыеры с возможностью теплового контакта с платами, каждая теплообменная камера снабжена установленной внутри нее по крайней мере одной парой гофрированных пластин, на гофрах которых выполнены равномерно чередующиеся вырезы, причем вырезы одной гофрированной пластины и вырезы другой расположены в шахматном порядке, гофрированные пластины обращены гофрами одна навстречу другой и закреплены на внутренних стенках теплообменных камер вершинами гофр с возможностью взаимодействия их основании. На фиг. 1 приведен модуль со сменными платами, общий вид; на фиг. 2 теплообменная камера с гофрами при отсутствии избыточного давления в камере; на фиг. 3 - то же при его наличии; на фиг. 4 - гофрированные пластины. Радиоэлектронный модуль (фиг. 1) содержит теплообменную камеру 1, закрепленную стационарно в радиоэлектронном блоке за присоединительные фланцы 2 на штуцерных крышках 3. На штуцерные крышки установлены направляющие 4 с симметрично расположенными скосами 5. К боковым поверхностям теплообменной камеры прижимаются теплонагруженные электронные платы 6 посредством клиновых зажимов 7, стягиваемых винтами 8. Теплообменная камера 1 выполнена в виде плоской трубы 9 из тонкого листового теплопроводного материала, например, алюминиевого сплава, толщиной 0,5-1,0 мм, внутри которой расположены гофрированные пластины с вырезами. Вырезы пластин расположены таким образом, что при сборке конструкции оставшиеся части вершин 10 гофров каждой из пластин проходят сквозь вырезы протяьоположной плас31

тины. При этом высота гофрированных пластин должна быть больше половины высоты внутренней полости камеры на величину необходимого перемещения ее плоских стенок. При установке сборки пластин внутри теплообменной камеры образуется зазор между основаниями гофр 11 гофрированных пластин. При перемещении стенок теплообменной камеры под действием внутреннего избыточного давления основания гофр 11 взаимодействуют между собой, ограничивая тем самым возможность перемещения стенок камеры за счет того, что к внутренним поверхностям стенок жестко прикреплены (например, припаяны) вершины гофров.

Установка радиоэлектронной платы в модуль и блок осуществляется следующим образом.

Клиновые зажимы 7 (фиг. 1) разводятся посредством винтов 8, плата 6 вставляется в образовавшийся зазор между зажимами 7 и крьшками 3 до соединения вилки и розетки электрического разъема, после чего плата 6 прижимается к боковой поверхности крышек 3. При этом допускается незначительный зазор между стенкой теплообменной камеры 1 и плоскостью платы 6 При включении модуля в рабочий режим во внутренней полости теплообменно камеры насосом системы жидкостного охлаждения создается избыточное давление хладагента, под действием которого ее тонкие стенки плотно при954

жимаются к поверхности теплонагруженных плат. Для замены одной из плат зажимы 7 разводятся с помощью винтов 8, при этом стенка плоской трубы

9 (фиг. 2) пергмещается до тех пор, пока не исчезнет зазор между основаниями гофр 11 и нагрузку от избыточного внутреннего давления на боковые стенки камеры воспримут на себя гофрированные пластины. После этого плата может быть свободно извлечена из направляющих. При повторной установке платы тепловой контакт между поверхностью платы и стенкой теппообменной камеры восстанавливается с ПОМОЩЬЮ клиновых 39ЖИМОВ, 7, стягиваемых винтом 8.

Использование изобретения расширяет область применения теплообменного устройства, так как при замене отдельных вышедших из строя плат при работе системы охлаждения обеспечивается работа остальной охлалздаемой аппаратуры. При этом уменьшается длительность наиболее тяжелых пусковьп{ режимов, что увеличивает срок службы аппаратуры и повьвпает ее надежность. Кроме того, за счет развития поверхности теплообмена со стороны хладагента .отвод одинаковых количеств тепла обеспечивается в предлагаемой конст-. рукции при меньших расходах хладагента, что снижает энергозатраты и улучшает массогабаритные показатели системы охлаждения в целом.

S

k2

(pu2J

РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ МОДУЛЬ СО СМЕННЫМИ ПЛАТАМИ, содержащий теплонагруженные платы, между которыми установлены теплообменные камеры с возможностью теплового контакта с платами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и ремонтопригодности, каждая теплообменная камера снабжена установленной внутри нее по крайней мере одной парой гофрирован.ных пластин,на гофрах которых выполнены равномерно чередующиеся вырезы,причем вырезы одной гофрированной пластины и вырезы другой расположены в шахматном порядке, гофрированные пластины обращены гофрами одна навстречу другой и закреплены на внутренних стенках теплообменных камер вершинами Гофр с возможностью взаимодействия их оснований. (Л

Фи2.2

наружные ое%ии

Фиг.Э

Внутренние греБни